Pèrdua de coure vs pèrdua de nucli dels transformadors de potència|Guia completa

Publicat per:JINSHANMEN TECHNOLOGY CO, LTD

Perfil de l'empresa:JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD produeix principalment transformadors de potència submergits en oli, transformadors de potència de tipus sec-, transformadors de potència en espiral tridimensionals submergits en oli-, transformadors de potència en espiral tridimensionals-secs, transformadors de potència enrotllats de tipus sec-tri{-, mineria a prova d'explosió-a prova d'explosió-sec-a prova d'aliatge{7}transformadors mòbils d'aliatge{7} transformadors de potència, transformadors de potència de regulació de capacitat de càrrega, transformadors de tipus sec-de locomotores, així com subestacions prefabricades, subestacions modulars, subestacions tipus caixa d'energia eòlica, aparells d'alta i baixa tensió i altres equips de transmissió i distribució. L'empresa subministra transformadors de distribució personalitzats per a projectes globals d'energia industrial i municipal.

Ⅰ. Introducció

Tots els equips d'energia elèctrica generen pèrdues d'energia durant el funcionament-a llarg termini, i els transformadors de potència no són una excepció. La pèrdua d'energia del transformador es divideix en dues categories bàsiques: pèrdua de coure (pèrdua de càrrega) i pèrdua de nucli (pèrdua sense -càrrega). Per al funcionament de la xarxa elèctrica, el manteniment de la fàbrica i la selecció d'equips, distingir aquestes dues pèrdues ajuda els usuaris a optimitzar l'eficiència de l'operació, reduir el consum d'energia i seleccionar transformador trifàsic de 500 kva qualificat i durador.transformadors de distribució plens d'oliper a escenaris de distribució d'energia comercial i industrial.

Ⅱ. Pèrdua de coure (pèrdua de càrrega)

1. Definició i principi de funcionament

La pèrdua de coure es refereix a la pèrdua d'energia tèrmica generada pel corrent que flueix a través dels bobinatges de coure dins dels transformadors, també definida com a pèrdua de càrrega variable. La majoria dels transformadors de distribució convencionals adopten bobinatges de coure d'alta -puresa per estabilitzar la conductivitat. D'acord amb la llei de Joule, el corrent que passa per la resistència del bobinat genera pèrdua de calor. La pèrdua de coure és proporcional al quadrat del corrent de funcionament, irrellevant per a la tensió de funcionament. Canvia dinàmicament amb el corrent de càrrega, de manera que pertany a la pèrdua variable i representa la major proporció de pèrdues de funcionament dels transformadors carregats. Quan aTransformador trifàsic de 500 kvafunciona a plena càrrega, la seva pèrdua de coure arribarà al valor nominal de disseny.

2. Factors clau d'influència

• Corrent de funcionament: El factor decisiu de la pèrdua de coure; un corrent més alt augmenta exponencialment la pèrdua de coure.
• Resistència al bobinatge: Una major resistència al bobinat condueix a una major pèrdua de coure; El material de la bobina i la mida del cable determinen el valor de la resistència.
• Capes de bobina: Més capes de bobina estenen el camí del flux de corrent, augmenten la resistència general del bobinat i augmenten la pèrdua de coure.
• Freqüència de commutació: Per als transformadors de distribució convencionals de 50/60 Hz de grau-que treballen a freqüència d'alimentació, la pèrdua de coure està dominada per la pèrdua de resistència de bobinat de CC (pèrdua I²R) i la influència de la freqüència de funcionament en la pèrdua de coure és insignificant i es pot ignorar en el càlcul de pèrdues diàries. La variació de coure relacionada amb la freqüència-només es produeix als transformadors especials d'alta-freqüència, no als transformadors de distribució habituals.
• Temperatura de funcionament: L'alta temperatura augmenta la resistivitat del coure; El flux de fuites de càrrega també provoca una pèrdua de corrent de Foucault del bobinatge i una pèrdua externa de metall per augmentar la pèrdua total de coure.

3. Fórmules de càlcul

Fórmula 1 (Càlcul de potència de pèrdua nominal de coure): Potència de pèrdua de coure (kW)=I² × Rc I=Corrent de funcionament nominal, Rc=Resistència del bobinat de coure d'un sol costat-. Aquesta fórmula calcula la pèrdua d'energia-en temps real, que no té cap connexió amb el temps de funcionament. El consum total d'energia de coure necessita per multiplicar el temps de funcionament addicional.

Fórmula 2 (càlcul de pèrdues de coure de càrrega nominal): Pèrdua de coure=I² × R Resistència total de coure R=(R1+R2)/2, R1=Resistència del costat primari, R2=Resistència del costat secundari

4. Mètodes pràctics per reduir la pèrdua de coure

• Amplieu l'àrea de la secció transversal-del conductor del bobinat per reduir la resistència inherent del conductor
• Adopteu materials d'alta-conductivitat com ara paper de coure i paper d'alumini d'alta-puresa per a bobinatges
• Optimitzar la programació de distribució d'energia per reduir el funcionament de la càrrega de llum-a llarg termini- dels transformadors de distribució d'energia-in situ

Ⅲ. Pèrdua de nucli (sense-pèrdua de càrrega)

1. Definició i principi de funcionament

La pèrdua del nucli, també anomenada sense-pèrdua de càrrega, és la pèrdua fixa generada pel nucli de ferro del transformador, independentment del corrent de càrrega, el corrent de bobinat i la capacitat de càrrega. Existeix constantment mentre el transformador estigui alimentat, independentment de l'estat de-càrrega o de plena-càrrega. La pèrdua del nucli disminuirà lleugerament quan la intensitat del camp elèctric intern cau. A diferència de la pèrdua variable de coure, la pèrdua del nucli és un cost d'operació fix per a tots els transformadors de distribució, inclosos els transformadors de distribució estàndard plens d'oli.

2. Dues classificacions de la pèrdua del nucli

2.1 Pèrdua d'histèresi

Els transformadors funcionen segons el principi d'inducció electromagnètica. El flux magnètic alternatiu circula dins del nucli de ferro i la resistència magnètica del nucli dificulta la circulació del flux. La magnetització i la desmagnetització repetides de les molècules magnètiques del nucli generen calor de fricció, formant pèrdua d'histèresi. El nucli d'acer de silici d'alt -grau pot reduir eficaçment la pèrdua d'histèresi.

2.2 Pèrdua de corrents de Foucault

El nucli de ferro és un material metàl·lic conductor. El flux alternant indueix potencial a la secció transversal-del nucli, formant corrents de Foucault circulants tancats i pèrdua de calor. Els fabricants adopten làmines de nucli prim laminat per augmentar la resistència del nucli, restringir els corrents de Foucault i reduir la pèrdua de corrents de Foucault, que és un procés de fabricació estàndard per a transformadors de potència de capacitat mitjana-qualificats.

3. Factors clau d'influència

• Tensió i freqüència: Determineu la densitat del flux magnètic del nucli i el cicle de magnetització, afectant directament la pèrdua total del nucli
• Material bàsic: L'aliatge de baixa histèresi i el nucli d'aliatge amorf ofereixen una pèrdua de nucli més baixa que el nucli de ferro normal
• Procés de fabricació: el mode de laminació del nucli, el tractament d'aïllament entre-full i la precisió del muntatge afecten el valor de pèrdua de corrent de Foucault

4. Fórmules de càlcul

Fórmula 1 (Càlcul de la pèrdua del nucli de classificació): Pèrdua del nucli=P + PP=Pèrdua d'histeresi, P=Pèrdua de corrent de Foucault (símbol acadèmic estàndard per a la composició de pèrdues del nucli del transformador)

Fórmula 2 (fórmula universal de la indústria): Pcore=Kf × Bm² × f Kf=Constante de pèrdua del nucli, Bm=Densitat màxima de flux magnètic, f=Freqüència de funcionament

5. Mètodes pràctics per reduir la pèrdua de nucli

• Adopteu un aliatge amorf de baixa -pèrdua o un nucli d'acer de silici d'alt-grau per a la producció de transformadors
• Actualitzeu l'aïllament del nucli i el procés de laminació per debilitar el corrent de Foucault intern
• Optimitzeu el disseny de l'estructura electromagnètica en l'etapa de disseny per fer coincidir la tensió nominal dels transformadors de distribució de la xarxa principal

Ⅳ. Diferència bàsica entre la pèrdua de coure i la pèrdua de nucli

Ⅴ. Conclusió

En resum, la pèrdua de coure canvia amb el corrent de càrrega, mentre que la pèrdua del nucli es manté estable després de l'energia. Per als inversors globals de la xarxa elèctrica i els compradors d'enginyeria, triar transformadors optimitzats per a pèrdues-pot reduir-el cost d'operació d'energia a llarg termini.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO, LTDproporciona un transformador trifàsic personalitzat de 500 kva d'estalvi d'energia-, transformadors de distribució estàndard farcits d'oli anticorrosió i-equips de transmissió i distribució de sèrie completa, per satisfer les demandes de distribució d'energia amb baixa-pèrdua per a projectes industrials, comercials, d'energia eòlica i mineria a tot el món.